《20陶瓷材料》講義一、知識梳理（一）陶瓷材料的認(rèn)識1、什么是陶瓷材料同學(xué)們，咱們?nèi)粘Ｉ钪心芸吹胶芏嗵沾芍破纺?，像家里的碗、花瓶，還有瓷磚。陶瓷材料就是用天然的或者人工合成的粉狀原料，經(jīng)過成型和高溫?zé)Y(jié)制成的材料。它的種類可多啦，有傳統(tǒng)的陶瓷，像咱們老祖宗傳下來的那些精美的瓷器；還有現(xiàn)代的陶瓷，功能可強(qiáng)大了。那傳統(tǒng)陶瓷的原料主要是黏土、石英、長石這些天然礦物。比如說做碗的陶瓷，就是把黏土捏成碗的形狀，然后放在窯里高溫?zé)瞥鰜淼摹，F(xiàn)代陶瓷就不一樣啦，它會加入一些特殊的成分，像氧化物、氮化物之類的，來讓它具備特殊的性能。2、陶瓷材料的特性硬度高大家想想看，咱們用陶瓷做的碗，用刀去劃它，是不是很難劃出痕跡呀？這就是因為陶瓷材料的硬度很高。它比很多金屬都硬呢。比如說，咱們廚房用的金屬刀具，如果不小心碰到陶瓷碗，刀具可能會受損，但是陶瓷碗基本不會有什么大問題。耐高溫這陶瓷材料啊，特別耐高溫。就像窯里燒制陶瓷的時候，溫度很高很高，陶瓷都能承受得住。在一些高溫的工業(yè)環(huán)境里，像燒制玻璃的窯爐里面，也會用到陶瓷材料，因為普通的金屬材料在那么高的溫度下早就熔化或者變形了，但是陶瓷不會?；瘜W(xué)穩(wěn)定性好陶瓷材料不容易和其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。比如說，咱們把醋倒在陶瓷碗里，陶瓷碗不會像有些金屬容器那樣被腐蝕。這是因為陶瓷的化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定，它不會和酸、堿這些常見的化學(xué)物質(zhì)輕易地發(fā)生反應(yīng)。絕緣性好同學(xué)們知道電是很危險的東西，有些材料能導(dǎo)電，有些材料不能導(dǎo)電。陶瓷就是那種不能導(dǎo)電的材料，它的絕緣性很好。在電器里面，有很多地方會用到陶瓷材料來做絕緣部件，像電線的瓷絕緣子，就是為了防止電流傳到其他地方去，保證用電安全。（二）陶瓷材料的制作過程1、原料準(zhǔn)備就像咱們前面說的，首先要準(zhǔn)備原料。傳統(tǒng)陶瓷的原料要進(jìn)行挑選和加工，把黏土里面的雜質(zhì)去掉，石英、長石也要磨成很細(xì)很細(xì)的粉末?，F(xiàn)代陶瓷的原料就更講究啦，要精確地按照配方來調(diào)配各種成分的粉末。2、成型原料準(zhǔn)備好了，就要把它做成想要的形狀。這就有很多方法啦，比如可以用手工捏制成型，就像做小泥人一樣，不過做陶瓷的時候要捏得更精細(xì)些。還有一種方法叫注漿成型，就像把泥漿灌到模具里，等泥漿里的水被吸收或者蒸發(fā)掉一部分后，就會在模具里留下一層泥殼，這個泥殼就是咱們想要的陶瓷形狀啦。還有一種是壓制成型，把粉末原料放在模具里，用壓力把它壓成一定的形狀。3、干燥成型后的陶瓷坯體里面還有很多水分呢，這時候就要把它干燥。就像咱們洗完衣服要晾干一樣，不過陶瓷坯體的干燥要更小心，要慢慢地讓水分散發(fā)出去，要是干燥得太快，坯體可能會開裂。一般會放在通風(fēng)良好的地方慢慢干燥。4、燒制干燥后的陶瓷坯體就可以燒制啦。燒制的溫度很高，而且不同的陶瓷材料燒制的溫度也不一樣。傳統(tǒng)陶瓷燒制的時候，溫度可能在幾百攝氏度到一千多攝氏度不等?，F(xiàn)代陶瓷有的可能需要更高的溫度。在燒制的過程中，坯體里面的物質(zhì)會發(fā)生一些變化，就像魔術(shù)一樣，最后變成堅硬的陶瓷。（三）陶瓷材料的應(yīng)用1、在日常生活中的應(yīng)用咱們前面說過碗、花瓶、瓷磚這些都是陶瓷在日常生活中的應(yīng)用。還有像衛(wèi)生間里的馬桶、洗手盆，很多也是陶瓷做的。陶瓷做的這些東西又美觀又耐用，而且還容易清洗呢。2、在工業(yè)中的應(yīng)用在工業(yè)上，陶瓷材料可發(fā)揮了大作用。除了前面說的在窯爐里做耐高溫的部件，還可以做刀具。有些陶瓷刀具特別鋒利，而且不容易磨損，在加工一些硬度高的材料的時候特別好用。還有在汽車發(fā)動機(jī)里面，也會用到陶瓷材料，因為它耐高溫，能提高發(fā)動機(jī)的性能呢。3、在高科技領(lǐng)域的應(yīng)用在高科技領(lǐng)域，陶瓷材料更是大顯身手。比如說在航天領(lǐng)域，陶瓷材料可以用來做航天飛機(jī)的隔熱瓦，在飛船返回地球的時候，外面溫度特別高，陶瓷隔熱瓦就能保護(hù)飛船里面的設(shè)備和宇航員不被高溫?zé)龎?。還有在電子行業(yè)，陶瓷可以做集成電路的基板，因為它絕緣性好，能讓電子元件穩(wěn)定地工作。二、重點難點（一）重點1、陶瓷材料的特性同學(xué)們一定要記住陶瓷材料硬度高、耐高溫、化學(xué)穩(wěn)定性好、絕緣性好這些特性哦。這是陶瓷材料區(qū)別于其他材料很重要的地方。比如說，在做選擇題或者簡答題的時候，如果問你陶瓷材料有什么特點，你就能準(zhǔn)確地回答出來。2、陶瓷材料的制作過程這個制作過程也是很重要的知識點呢。從原料準(zhǔn)備到成型、干燥再到燒制，每個環(huán)節(jié)都有它的講究。大家可以想象一下自己做陶瓷的過程，這樣就能更好地記住啦。3、陶瓷材料的應(yīng)用了解陶瓷材料在日常生活、工業(yè)和高科技領(lǐng)域的應(yīng)用，能讓咱們更好地認(rèn)識到陶瓷材料的重要性。在生活中看到一些東西的時候，就可以想一想，這里面有沒有用到陶瓷材料呢？（二）難點1、陶瓷材料現(xiàn)代制作工藝中的特殊成分和精確配比現(xiàn)代陶瓷材料在制作的時候會加入一些特殊的成分，像氧化物、氮化物這些。而且這些成分的配比要很精確，這對于咱們同學(xué)來說可能有點難理解。不過大家可以把它想象成做蛋糕，蛋糕的原料配比不對的話，蛋糕就做不好，陶瓷材料也是一樣的道理。2、陶瓷材料在高科技領(lǐng)域應(yīng)用的原理像陶瓷材料在航天飛機(jī)上做隔熱瓦，它是怎么隔熱的呢？這涉及到一些比較復(fù)雜的物理和化學(xué)原理。同學(xué)們可能會覺得有點頭疼，不過沒關(guān)系，咱們只要大概了解是因為陶瓷材料的一些特殊性能，比如它的低導(dǎo)熱性等，能阻止熱量傳遞就好啦。三、互動環(huán)節(jié)1、提問老師來問個問題啊，同學(xué)們想一想，咱們家里還有哪些東西是陶瓷做的呢？（讓同學(xué)們舉手回答，根據(jù)回答情況給予肯定和補(bǔ)充）那誰能說一說陶瓷材料為什么能在窯爐里使用而不會被燒壞呢？（引導(dǎo)同學(xué)回答陶瓷材料耐高溫的特性）2、小組討論現(xiàn)在咱們分成小組討論一下。如果讓你們自己設(shè)計一個陶瓷制品，你們會做什么呢？在制作過程中，你們覺得哪個環(huán)節(jié)是最重要的呢？（每個小組討論后，派代表發(fā)言，老師進(jìn)行總結(jié)和評價）四、例題分析（一）選擇題1、陶瓷材料的以下特性中，哪一個使得它可以用于做電線的絕緣子（）A.硬度高B.耐高溫C.化學(xué)穩(wěn)定性好D.絕緣性好答案：D。因為電線的絕緣子需要防止電流傳導(dǎo)，而陶瓷材料絕緣性好，所以能用于做電線的絕緣子。2、陶瓷材料在制作過程中，干燥這個環(huán)節(jié)很重要，主要是因為（）A.干燥可以讓陶瓷變得更硬B.干燥能去除雜質(zhì)C.如果干燥不好，坯體容易開裂D.干燥后才能進(jìn)行燒制答案：C。干燥的目的是讓成型后的陶瓷坯體中的水分慢慢散發(fā)出去，如果干燥得太快，坯體可能會開裂，這是干燥環(huán)節(jié)重要的原因。（二）簡答題1、請簡述陶瓷材料的制作過程。答案：首先是原料準(zhǔn)備，傳統(tǒng)陶瓷挑選和加工黏土、石英、長石等原料，現(xiàn)代陶瓷精確調(diào)配各種成分的粉末；然后是成型，有手工捏制、注漿成型、壓制成型等方法；接著是干燥，把成型后的坯體放在通風(fēng)良好的地方慢慢干燥；最后是燒制，在高溫下燒制